水稻抗条纹叶枯病数量性状座位分析

为探明水稻品种窄叶青8号抗条纹叶枯病的数量性状座位,构建了窄叶青8号/武育粳3号F2群体的分子图谱,采用人工接种和田间自然接种两种鉴定方法,以病情指数比率为表型值,对每个F2单株衍生的F2∶3家系进行了抗条纹叶枯病鉴定。整个群体的病情指数比率均呈偏向于抗性亲本的连续性分布,表明条纹叶枯病抗性受数量性状基因的控制。进一步的QTL分析发现,两种鉴定方法所检测到的QTL完全不同,人工接种（强迫饲毒）方法仅检测到1个抗性基因位点qSTV7,其增强抗性的等位基因来源于窄叶青8号,而田间自然接种方法检测到2个抗性基因位点qSTV5和qSTV1,其增强抗性的等位基因分别来源于窄叶青8号和武育粳3号,暗示抗性亲本窄叶青8号可能携带耐病毒基因和抗灰飞虱基因,而感病亲本武育粳3号经遗传重组后,其抗性基因也得以表现。比较前人研究结果,发现检测到的QTL为新的抗条纹叶枯病基因位点,这些基因不同于抗条纹叶枯病主基因Stvb i,可为防止单一基因广泛使用造成的遗传脆弱性,提供新的抗性基因资源。     

太湖流域粳稻地方品种黑壳子粳抗稻瘟病基因的分子定位

以广谱、高抗稻瘟病的太湖流域粳稻地方品种黑壳子粳与感病品种苏御糯杂交,产生F1、F2、F2∶3及F5∶6重组自交系群体,用日本稻瘟病鉴别菌系北1接种鉴定。黑壳子粳对北1的抗性是由1对显性主效基因控制的,定名为Pi hk1(t) 。根据不同杂交世代群体对北1的抗、感反应,结合SSR分子标记,将黑壳子粳中的Pi hk1(t) 基因定位在水稻第11染色体长臂末端,与RM7654和RM27381两个标记的遗传距离分别为0.9 cM和1.6 cM。     

利用分池分析获得南大2419中一个抗赤霉病位点的分子标记

赤霉病是小麦的一种灾难性病害。为了发掘抗赤霉病基因,对小麦品种望水白×南大2419的F2群体及其重组自交系群体进行了赤霉病表型鉴定,并根据F2抗性表型分别配制抗病池和感病池,用RAPD方法筛选与抗赤霉病基因连锁的候选标记。通过F2代选择基因型分析,发现S1021与抗赤霉病性有关。利用重组自交系群体证实了上述结果。这一标记在重组自交系中解释了8 %以上的表型变异。为了便于该基因在育种中的应用,将该RAPD标记转化成了SCAR标记并定位于染色体2B。区间作图表明南大2419是这一QTL的供体亲本。本研究表明,将分池法与选择基因型分析相结合,可以利用F2代群体定位效应较小的QTL位点。     

聚合Stv-bi和Wx-mq基因改良武育粳3号条纹叶枯病抗性和食味品质

以日本优质粳稻关东194为条纹叶枯病抗性基因Stv-bⁱ和低直链淀粉含量基因Wx-mq的供体, 采用回交育种的策略, 改良武育粳3号的抗性和食味品质。在连续回交和自交的过程中, 利用与Stv-bⁱ和Wx-mq基因相关的分子标记进行跟踪检测, 并结合条纹叶枯病的田间抗性鉴定以及农艺性状的系统选择, 在BC₃F₄世代中筛选到10个具有Stv-bⁱStv-bⁱWx-mqWx-mq纯合基因型的改良系。性状分析表明, 这些品系保留了受体亲本武育粳3号农艺性状, 条纹叶枯病抗性得到明显改良, 同时,食味、外观品质也大幅提升。综合分析, 最终筛选出K01和K04两个优异品系。     

分子标记辅助选择改良武育粳3号的条纹叶枯病抗性

 在对抗水稻条纹叶枯病品种Dular进行抗性基因定位的基础上,以它为抗性供体亲本,武育粳3号为抗性受体亲本,通过杂交和回交,从BC1F1开始利用与条纹叶枯病抗性QTL qSTV 11b和 qSTV 11c 紧密连锁的4个分子标记进行辅助选择,改良武育粳3号的条纹叶枯病抗性和选育抗病新品种。对检测到抗病基因的回交后代进行主要性状的聚类分析,分别有9个抗病基因纯合的BC3F2单株和31个抗病基因杂合的BC4F1单株与武育粳3号聚为一类。经进一步纯合稳定,有望筛选到抗性得到改良、性状回复到武育粳3号的株系。对18个抗病基因纯合的BC2F3株系进行鉴定,其条纹叶枯病的抗性均达到抗的水平,有5个株系丰产性较武育粳3号有明显提高,其中2个株系外观品质也较武育粳3号有了明显改进,达到国家优质稻谷标准。     

粳稻恢复系条纹叶病抗性的定向改良

在对20个粳稻恢复系进行条纹叶枯病抗性鉴定的基础上,选择感水稻条纹叶枯病的优良粳稻恢复系宁恢8号为母本,与抗条纹叶枯病的日本粳稻品种关东194杂交,以宁恢8号为轮回亲本进行回交,利用与条纹叶枯病抗性基因Stv-bi共分离的SCAR标记对回交后代进行辅助选择,将Stv-bi转育到优良恢复系宁恢8号中,培育抗条纹叶枯病的粳稻新恢复系。     

聚合Stv-b~i和Wx-mq基因改良武育粳3号条纹叶枯病抗性和食味品质

以日本优质粳稻关东194为条纹叶枯病抗性基因Stv-bi和低直链淀粉含量基因Wx-mq的供体,采用回交育种的策略,改良武育粳3号的抗性和食味品质。在连续回交和自交的过程中,利用与Stv-bi和Wx-mq基因相关的分子标记进行跟踪检测,并结合条纹叶枯病的田间抗性鉴定以及农艺性状的系统选择,在BC3F4世代中筛选到10个具有Stv-bi Stv-bi WxmqWx-mq纯合基因型的改良系。性状分析表明,这些品系保留了受体亲本武育粳3号农艺性状,条纹叶枯病抗性得到明显改良,同时,食味、外观品质也大幅提升。综合分析,最终筛选出K01和K04两个优异品系。     

分子标记辅助选择聚合水稻暗胚乳突变基因Wx-mq和抗条纹叶枯病基因Stv-b~i

以江苏高产粳稻品种武运粳7号为母本,具有条纹叶枯病抗性基因Stv-bi和暗胚乳突变基因Wx-mq的日本粳稻品种关东194作父本配制杂交组合进行聚合育种。利用与Stv-bi基因共分离的SCAR标记及与暗胚乳突变基因Wx-mq紧密连锁的CAPS功能标记对其分离世代进行标记位点的检测,结合田间多代选育、抗性鉴定和籽粒胚乳外观鉴定,将条纹叶枯病抗性基因Stv-bi和暗胚乳突变基因Wx-mq同时转育到高产品种中,筛选、培育出优质、抗病、高产且农艺性状优良的水稻新品系宁9108。利用与水稻优质及抗病基因紧密连锁的分子标记,不仅初步建立了优质、抗病育种的分子标记辅助选择体系,也为水稻优质、抗病、高产育种提供了一种简单、快捷的选择方法和重要的中间材料。     

玉米种质抗灰斑病鉴定与评价

对40份常用玉米自交系和22份回交群体(导入系)进行抗灰斑病鉴定与评价,筛选出对灰斑病表现高抗自交系1份、抗病自交系3份、中抗自交系9份及多份抗病回交导入后代。研究结果表明,在供试玉米种质中多数自交系表现为感病,抗病种质较少。采用回交育种方法进行玉米灰斑病抗性改良,在受体与供体均为抗病材料的后代中抗病株率较高;在受体为感病材料、供体为抗病材料的后代中存在一定数量的抗病株。     

花生遗传图谱构建及黄曲霉抗性相关QTL

创制抗黄曲霉种质并建立相关分子标记辅助选择技术是深化抗性遗传改良的基础。本研究以源于对黄曲霉具有不同抗性的花生品种中花10号(感病种质)与ICG12625(抗性种质)杂交构建的重组自交系(RIL)群体为材料,通过重复接种鉴定,发现所涉及重组自交系群体的黄曲霉抗性存在很大分化,遗传分析结果显示,侵染和产毒抗性均符合2对主基因+多基因遗传模型;获得侵染指数较低的RIL家系1个(QT401),毒素浓度较低的家系4个(QT344、QT389、QT477和QT483)。通过对RIL群体的多态性检测并应用Joinmap3.0软件,构建了1张由458个SSR标记位点组成、包含20个连锁群、总长为1 165.45c M的遗传连锁图。结合抗性鉴定数据,应用Win QTLCart2.0软件的复合区间作图(CIM)法,获得了6个与黄曲霉侵染抗性相关的QTL和10个与产毒抗性相关的QTL,贡献率在6.34%~12.00%之间。     

辽宁省粳稻品种稻瘟病抗性基因分析

【目的】为明确辽宁省260份粳稻品种中稻瘟病抗性基因的类型,评价抗性基因利用价值,为辽宁省水稻抗病育种提供参考。【方法】选用9个稻瘟病抗性基因的特异引物分析辽宁省已审定的260份粳稻品种抗性基因种类、基因组合类型及地域分布情况,基于抗病基因检测条带的有无进行品种聚类分析,苗期人工喷雾接种、分蘖盛期和蜡熟期田间自然发病调查,评价9个抗性单基因系的抗病性。【结果】辽宁省粳稻品种中含有抗性基因数量从0～7个不等,抗性基因Pikh检出率最高,其次是Pikm和Pi1;所有参试品种均未检测到Pi9基因,仅在辽宁省农业科学院育成的辽粳421中检测到Pi40基因。参试的水稻品种中共有62个基因组合类型。基于抗性基因检测结果进行聚类分析,可以将260份粳稻材料分为11个类群。9个抗性单基因系中,Pi40抗性最好;其次是Pi9、Pigm和Pita。【结论】抗性基因Pi40、Pi9、Pigm和Pita在辽宁省粳稻品种选育和生产上具有重要的应用潜力;参试品种的80.38%集中在第Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ和Ⅸ类群,没有明显的地域差异;参试品种抗病基因组合类型不够丰富,亲缘关系较近。     

抗条纹叶枯病优良食味粳稻新品种选育研究

介绍了近十年来我们在抗条纹叶枯病优良食味粳稻新品种选育方面的研究成果。利用具有Stv-bi基因的粳稻抗源进行杂交育种,在充分发病的自然条件下对条纹叶枯病抗性进行一定选择压的定向选择,很容易获得抗性好的株系。垩白粒率、垩白度和透明度等外观品质在上下世代间的表现有明显的相关关系,在低世代进行选择的效果较好。利用暗胚乳突变基因Wx-mq的功能标记和与Stv-bi紧密连锁的分子标记进行辅助选择,可大大提高选择效率,加快两个基因的聚合速度。     

高原粳稻子预44抗稻瘟病基因遗传分析和定位

 以高感稻瘟病的低海拔粳稻江南香糯与高抗稻瘟病的高原粳稻子预44作亲本进行杂交,获得F1、F2、BC1F1和以F2单粒传构建的、由276个株系组成的F7重组自交系群体。分别用稻瘟病菌生理小种ZB13和ZE1对两亲本江南香糯和子预44及其杂交后代群体F1、F2和BC1F1进行抗性接种鉴定和遗传分析。结果表明,子预44对稻瘟病菌生理小种ZB13和ZE1的抗性都表现为单基因控制的显性遗传。进一步利用重组自交系F7群体的266个有效株系作为定位群体,将抗稻瘟病菌生理小种ZE1的基因定位在水稻第11染色体上与SSR标记RM206间遗传距离为0 cM的位置,暂定名为Pi zy（t）。这些结果为进一步将子预44中的抗性基因用于水稻抗病育种及该抗稻瘟病基因的克隆奠定了重要基础。     

Pigm特异性选择标记的开发及其在粳稻穗颈瘟抗性育种中的利用

【目的】Pigm是一个广谱的稻瘟病抗性基因,源自持久抗性品种谷梅4号,与Piz、Piz-t、Pi2、Pi9和Pi40等互为复等位基因但抗谱存在差异。为了更好地在分子辅助选择育种中利用Pigm基因,开发与Pigm特异性标记具有重要意义。【方法】在已有文献报道定位结果的基础上,通过随机测序获得了一段谷梅4号基因组的特异序列,并据此开发了一组用于筛选Pigm基因的分子标记,进一步选取江淮稻区3个不同生态型代表性粳稻品种作为受体,利用分子标记辅助选择结合对抗性基因的背景检测将Pigm基因导入受体品种。【结果】Pigm-4标记位于Pigm基因簇内部,与抗病功能元件PigmR紧密连锁,对不同类型的品种检测发现该标记特异性强,且利用该标记可将Pigm与Piz、Piz-t、Pi2、Pi9以及Pi40区分开来。对受体亲本稻瘟病抗性基因的检测和接种结果分析发现江淮稻区粳稻品种虽然携带了Pib、Pi54、Pita、Pb1中的2~3个基因,但是对强毒力的稻瘟病小种抗性普遍不强,而3种代表性粳稻背景下导入Pigm基因均可显著提高其对穗颈瘟的抗性水平。【结论】Pigm可以作为抗稻瘟病粳稻育种的有利基因资源加以利用,而Pigm-4是分子标记辅助筛选Pigm的优异标记。     

应用系统聚类方法筛选持久抗瘟性水稻品种

 以Tetep、Moroberekan、B40为抗、感对照，用8个抗性组分，对47个云南地方稻种资源的抗瘟性进行了系统聚类分析。结果表明，可以较好地将1996~1999年的50、27、16、11个品种分别分成6、6、4、3类。持久抗病对照品种Tetep(感~抗)分布于1、2、4类内，但较集中于第2类内；持久抗性品种Moroberekan(感~中抗)集中于第2类内；云南地方品种大白谷、毫弄早、毫玉浪每年同聚于第1类品种中，经连续几年试验，均表现出比Tetep和Moroberekan较稳定和较强的抗瘟性。第3、5、6类为感病品种，其中第3类感病对照品种B40历年与其他品种间的距离较其他品种相互间聚类距离大，属高度感病。连续4年的试验结果表明，系统聚类分析可作为水稻持久抗瘟性品种筛选的方法。     

8个水稻品种的条纹叶枯病抗性特征

利用强迫饲毒、集团接种、非嗜性测验、抗生性测验的方法研究与分析了8个抗条纹叶枯病水稻品种对条纹病毒和介体灰飞虱的抗性,发现不同水稻抗性品种的抗性特征并不完全相同。IR36、Kasalath、窄叶青8号、道人桥、DV85既抗条纹病毒又抗介体灰飞虱,对条纹叶枯病所表现的抗性是条纹病毒和介体灰飞虱抗性共同作用的结果; 爱知97和Kenta Nakan抗条纹病毒,但不抗介体灰飞虱,对条纹叶枯病所表现的抗性是品种对条纹病毒的抗性;而IR24对条纹病毒和介体灰飞虱仅表现中等抗性。     

Quantitative Trait Loci for Resistance to Stripe Disease in Rice （Oryza sativa）

In order to map the quantitative trait loci for rice stripe resistance, a molecular linkage map was constructed based on the F2 population derived from a cross between Zhaiyeqing 8 and Wuyujing 3. Reactions of the two parents, F1 individual and 129 F2:3 lines to rice stripe were investigated by both artificial inoculation at laboratory and natural infection in the field, and the ratios of disease rating index were scored. The distribution of the ratios of disease rating index in Zhaiyeqing 8/Wuyujing 3 F2:3 population ranged from 0 to 134.08 and from 6.25 to 133.6 under artificial inoculation at laboratory and natural infection in the field, respectively, and showed a marked bias towards resistant parent (Zhaiyeqing 8), indicating that the resistance to rice stripe was controlled by quantitative trait loci (QTL). QTL analysis showed that the QTLs detected by the two inoculation methods were completely different. Only one QTL, qSTV7, was detected under artificial inoculation, at which the Zhaiyeqing 8 allele increased the resistance to rice stripe, while two QTLs, qSTV5 and qSTV1, were detected under natural infection, in which resistant alleles came from Zhaiyeqing 8 and Wuyujing 3, respectively. These results showed that resistant parent Zhaiyeqing 8 carried the alleles associated with the resistance to rice stripe virus and the small brown planthopper, and susceptible parent Wuyujing 3 also carried the resistant allele to rice stripe virus. In comparison with the results previously reported, QTLs detected in the study were new resistant genes to rice stripe disease. This will provide a new resistant resource for avoiding genetic vulnerability for single utilization of the resistant gene Stvb-i.     

不同生态地点下稻米外观品质性状的QTL定位分析

 利用两个已测序品种93 11和日本晴为亲本,采取单粒传法创建由190个家系组成的重组自交系群体,并构建了包含178个SSR、CAP和STS标记的遗传连锁图谱。采用复合区间作图方法,在3个不同生态地点(陵水、合肥和怀远)对垩白(垩白率、垩白大小、垩白度)、粒形(粒长、粒宽、长宽比)等6个外观品质的数量性状基因座（QTL)进行了定位分析。共定位到39个QTL,单个性状QTL数目在6~7个,说明垩白和粒形是多基因控制的数量性状。8个QTL可在2个以上地点检测到,其中,两个垩白度相关QTL qCD 1、qCD 3(贡献率分别为288%、321%)在3个地点同时检测到;11个QTL具有一因多效性,单个QTL位点控制的性状为2~6个,如第3染色体RM16-RM143区段控制垩白率、垩白大小、垩白度、粒长、粒宽和长宽比等6个性状。比较3个地点的检测结果,发现外观品质性状的QTL定位都受环境影响,但不同性状受影响的程度不同。长宽比和垩白度受环境影响较小,粒宽受环境影响较大。     

Recent Advances in Development of Herbicide Resistant Transgenic Hybrid Rice in China

In addition to weed control in direct seeding field of hybrid rice, herbicide resistance genes were used by Chinese scientists to increase and identify the purity of hybrid seeds, and to realize the mechanization of hybrid seed production. The elite restorer lines, such as Minghui 63, R752, T461, R402, D68 and E32 were transformed directly with herbicide resistance genes, in which D68 and E32 are restorer lines of two-line system and the others are of three-line system. Because almost all of important restorer lines are indica varieties and are recalcitrant in transformation, many herbicide resistant near-isogenic restorer lines were developed by sexual hybridization of indica and japonica varieties and backcross with indica restorer lines later, such as Ce 64, Minghui 63, Teqing, Milyang 46, R402 and 9311, in which 9311 is a restorer line of two-line system. The elite photoperiod-sensitive/thermo-sensitive genic male sterile lines, such as Pei'ai 64S, P88S, 4008S and 7001S, were transformed with herbicide resistance genes. A few herbicide resistant male sterile lines were developed through sexual hybridization and subsequently systemic selection, such as Bar1259S, Bar2172S, 05Z221A and 05Z227A. With the employment of herbicide resistant male sterile lines or herbicide resistant restorer lines, a few herbicide resistant hybrid rice combinations were developed, such as Xiang 125S/Bar 68-1 and Pei'ai 64S/Bar 9311. Based on herbicide resistance, the research was marching on to investigate the parental lines of hybrid rice with insect resistance, drought tolerance, etc.     

Analysis of Blast Resistance Genes and Neck Blast Resistance of japonica Rice Varieties/Lines Recently Developed in Jiangsu Province

【Objective】Evaluating the breeding potential of the known blast resistance (R) genes harbored in rice varieties is one of prerequisites for developing rice blast resistant varieties and R genes-based control of the disease epidemic.【Method】A total of 195 new japonica varieties/lines from Jiangsu Province were genotyped using functional markers corresponding to 14 rice blast R gene loci. In order to identify gene or gene combination with breeding potential against neck-blast, 158 japonica rice varieties were then artificially inoculated with blast strains as well as 17 advanced backcrossing lines containing Pigm gene in two different genetic backgrounds at booting stage. 【Result】Most varieties carried 2 to 5 R genes, and none of new varieties contained Pigm; the distribution frequencies of Pib, Pita and Pikh were relatively high and all exceeded 45%, the rest 10 genes were under 30%; Pid3, Pid2, Pia and Pb1 had apparently higher frequency in lines from regional tests than that in authorized and released varieties. Three genes with effects ordered as Pia > Pi3/5/i > Pita significantly contributed to neck-blast resistance, and significantly positive interaction effects were found between Pia and Pita, and between Pi3/5/i and Pita. Combination effect of Pia+Pita was significantly higher than that of Pi3/5/i+Pita, and the varieties harboring Pia+Pita reached resistant or highly resistant levels. The resistance of 17 advanced backcrossing lines carrying Pigm was all significantly improved as compared with corresponding controls, and all reached resistant level or even higher. 【Conclusion】 The results suggested that Pigm and the combination of Pia+Pita have critically important breeding potential in japonica rice breeding against neck blast in Jiangsu Province.